DE69830108T2 - Pseudo-orthogonal code generation method and apparatus - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein pseudo-orthogonales Codeerzeugungsverfahren und und Vorrichtung und eine Spreizspektrum-Vorrichtung und Verfahren für ein CDMA-(Code-multiplex-Vielfachzugriff) Mobilkommunikationssystem und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erzeugen eines Spreizspektrumsignals unter Verwendung eines pseudo-orthogonalen Codes.The The present invention relates to a pseudo-orthogonal code generation method and and apparatus and a spread spectrum apparatus and method for a CDMA (Code Division Multiple Access) mobile communication system and more particularly to an apparatus and method for generating a spread spectrum signal using a pseudo-orthogonal Codes.
US-A-4 568 915 offenbart ein System, bei dem erweiterte, mehrstufige Code-Zwillingspaare durch Verschachtelung von zwei Mehrbit-Codes erzeugt werden, um die Wirkung von Burst-Fehlern bei drahtloser Übertragung zu bekämpfen.US-A-4 568,915 discloses a system in which extended multi-level code twin pairs by interleaving two multi-bit codes to the effect of burst errors with wireless transmission to fight.
Bei einem CDMA-Mobilkommunikationssystem wird eine Kommunikation innerhalb einer gegebenen Frequenzbandbreite durchgeführt, die von mehrfachen Benutzern gemeinsam benutzt wird, denen differenzielle Codes zugewiesen wurden. Eine Datenübertragungsrate für einen Benutzer ist in Bezug auf die Frequenzbandbreite im Allgemeinen sehr niedrig. Um Daten niedriger Rate innerhalb der Hochraten-Frequenzbandbreite zu übertragen, werden Spreizspektrumcodes zum Unterscheiden von Benutzern verwendet. Datenbitfolgen niedriger Rate werden daher mit Hochraten-Spreizungscodes gespreizt, um innerhalb der gegebenen Frequenzbandbreite gesendet bzw. empfangen zu werden.at A CDMA mobile communication system will communicate within a given frequency bandwidth performed by multiple users shared with differential codes. A data transfer rate for one User is generally in terms of frequency bandwidth very low. At low rate data within the high-rate frequency bandwidth transferred to, Spread spectrum codes are used to distinguish users. Low rate data bit strings are therefore used with high rate spreading codes spread to be sent within the given frequency bandwidth or to be received.
Ein Orthogonal-Codespreizungsschema, das Walsh-Codes benutzt, kann in einem CDMA-Mobilkommunikationssystem zum Unterscheiden von Benutzern und Spektrumsspreizung eingesetzt werden. Die Orthogonalität der Walsh-Codes ermöglicht Benutzern oder Kanälen, in einem idealen Fall ohne Interferenz unterschieden zu werden.One Orthogonal code spreading scheme using Walsh codes can be found in a CDMA mobile communication system used to differentiate users and spectrum spread become. The orthogonality which allows Walsh codes Users or channels, to be distinguished in an ideal case without interference.
Gemäß
Das
in
Im
Fall von Autokorrelation, wie in
Der Einfluss des Interferenzsignals ist umgekehrt proportional zu der Länge N des Walsh-Codes. Wenn ein Signal durch wenigstens zwei Wege empfangen wird und eine oder mehrere Chip-Verzögerungen zwischen den Wegen vorhanden sind, geht die Orthogonalität des Walsh-Codes verloren, und eine Interferenz wird infolge eines verzögerten Signals erzeugt.Of the Influence of the interference signal is inversely proportional to the Length N of the Walsh code. If a signal is received by at least two ways and one or several chip delays between the paths are available, the orthogonality of the Walsh code is lost, and interference is generated due to a delayed signal.
Des
Werteren gibt es ein Problem, um in der obigen Situation eine oder
mehrere Chip-Verzögerungszeiten
zu definieren. Ein Hochraten-Datendienst benötigt typischerweise eine Frequenzbandbreite,
die mit sich bringt, dass die Dauer eines einzelnen Chips mit zunehmender
Frequenz oder Datenrate progressiv kleiner wird. Die Dauer eines
Chips beträgt
im Allgemeinen
Wo Tc die Dauer eines Chips und BW eine verfügbare Frequenzbandbreite ist. Wie aus Gleichung zu sehen ist, nimmt, wenn sich BW verdoppelt, Tc um die Hälfte ab. Ein Signal, das über einen einzelnen Weg in einem Nursprache-Dienst übertragen wird, kann daher eine Mehrweg-Ausbreitungscharakteristik zeigen, d.h. eine Zeitverzögerung von wenigstens einer Chip-Dauer, wenn eine verfügbare Frequenzbandbreite für einen Hochgeschwindigkeits-Datendienst verbreitert wird. In diesem Fall kann die Orthogonalität eines Walsh-Codes verloren werden.Where T c is the duration of a chip and BW is an available frequency bandwidth. As can be seen from the equation, when BW doubles, T c decreases by half. Therefore, a signal transmitted over a single path in a voice-only service may exhibit a multipath propagation characteristic, ie a time delay of at least one chip duration, as widens an available frequency bandwidth for a high-speed data service. In this case, the orthogonality of a Walsh code can be lost.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt folglich ein pseudo-orthogonales Codeer zeugungsverfahren zum Spreizen von Eingangskanaldaten in einem CDMA-Kommunikationssystem bereit, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Auswählen von M orthogonalen Codes aus N orthogonalen Codes zum Bilden eines pseudo-orthogonalen Codes und Verschachteln der Elemente der ausgewählten M orthogonalen Codes, um den pseudo-orthogonalen Code als eine Sequenz von M × N Elementen zu erzeugen.One The first aspect of the present invention thus provides a pseudo-orthogonal Code generating method for spreading input channel data in one CDMA communication system ready, the method being the following Steps includes: Select of M orthogonal codes of N orthogonal codes to form a pseudo-orthogonal codes and interleaving the elements of the selected M orthogonal codes to the pseudo-orthogonal code as a sequence from M × N To create elements.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht vorteilhaft die Bereitstellung eines hochwertigen, Hochgeschwindigkeits-Datendienstes über ein CDMA-Mobilkommunikationsnetzwerk.The present invention enables Advantageously, the provision of a high-quality, high-speed data service via a CDMA mobile communication network.
Es ist einzusehen, dass die Orthogonalität eines auf einem Mehrweg-Ausbreitungskanal übertragenen Signals durch Kompensieren der Verzögerungszeit des Signals aufrechterhalten werden kann.It It can be seen that the orthogonality of a signal transmitted on a multipath propagation channel by compensating the delay time of the signal can be maintained.
Des Weiteren verhindert oder reduziert die vorliegende Erfindung vorteilhaft einen durch eine Mehrweg-Signalkomponente verursachten Verlust der Orthogonalität eines Spreizungscodes durch Spreizen von Daten mit einem mehrwegresistenten pseudo-orthogonalen Code (MRPOC).Of Further, the present invention advantageously prevents or reduces a loss caused by a multipath signal component orthogonality a spreading code by spreading data with a multi-path resistant pseudo-orthogonal code (MRPOC).
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt eine pseudo-orthogonale Codeerzeugungsvorrichtung zum Spreizen von Kanaldaten in einem CDMA-Kommunikationssystem bereit, wobei die Vorrichtung umfasst: eine Einrichtung zum Auswählen von M orthogonalen Codes aus N orthogonalen Codes zum Bilden eines pseudo-orthogonalen Codes, und eine Einrichtung zum Verschachteln der Elemente der ausgewählten M orthogonalen Codes, um den pseudo-orthogonalen Code als eine Sequenz von M × N Elementen zu erzeugen.A second aspect of the present invention provides a pseudo-orthogonal code generating apparatus for spreading channel data in a CDMA communication system, the apparatus comprising: means for selecting M orthogonal codes from N orthogonal codes to form a pseudo-orthogonal code, and a Device for nesting the elements of the selected ones M orthogonal code to generate the pseudo-orthogonal code as a sequence of MxN elements.
Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein Spreizspektum-Verfahren, das einen pseudo-orthogonalen Code verwendet, in einem CDMA-Kommunikationssystem bereit, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Umwandeln, unter Verwendung eines Signalwandlers, wenigstens eines Eingangskanaldatenbitstroms in ein umgewandeltes Signal; Erzeugen eines pseudo-orthogonalen Codes, der eine Kombination von M verschiedenen orthogonalen Codes ist, unter Verwendung eines pseudo-orthogonalen Codeerzeugungsverfahrens, das, unter Verwendung eines PN-Codegenerators, einen PN-Code erzeugt, der reale und imaginäre Bestandteile umfasst; Spreizen und PN-Maskieren des pseudo-orthogonalen Codes unter Verwendung eines Pseudo-orthogonalcode-Spreizungs- und Maskierungsabschnitts, durch Teilen des umgewandelten Signals in M Signalsequenzen, Multiplizieren jeder Signalsequenz mit dem pseudo-orthogonalen Code, Erzeugen von M × N Sequenzen, und Multiplizieren jeder gespreizten Signalsequenz mit einem PN-Code zur PN-Maskierung; und Basisbandfiltern, unter Verwendung eines Basisbandfilters, des Ausgangs des Pseudo-orthogonalcode-Spreizungs- und Maskierungsabschnitts, um ein gefiltertes Signal zu erzeugen, und Verschieben, unter Verwendung eines Frequenzverschiebers, die Frequenz des gefilterten Signals.One third aspect of the present invention provides a spread spectrum method, which uses a pseudo-orthogonal code in a CDMA communication system ready, the method comprising the following steps: using a signal converter, at least one input channel data bit stream into a converted signal; Generating a pseudo-orthogonal Codes that are a combination of M different orthogonal codes is, using a pseudo-orthogonal code generation method, which, using a PN code generator, generates a PN code which real and imaginary Includes components; Spreading and PN-masking the pseudo-orthogonal Codes using a pseudo orthogonal code spreading and Masking section, by dividing the converted signal into M signal sequences, multiplying each signal sequence by the pseudo-orthogonal Code, generating M × N Sequences, and multiplying each spread signal sequence with a PN code for PN masking; and baseband filters, using of a baseband filter, the output of the pseudo-orthogonal code spreading and masking section to generate a filtered signal, and Move the frequency using a frequency shifter the filtered signal.
Ein vierter Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt eine Spreizspektrum-Vorrichtung, die einen pseudo-orthogonalen Code verwendet, in einem CDMA-Kommunikationssystem bereit, wobei die Vorrichtung umfasst: einen Signalwandler zum Umwandeln eines Eingangskanaldatenbitstroms in ein umgewandeltes Signal; einen pseudo-orthogonalen Codegenerator zum Erzeugen eines pseudo-orthogonalen Codes, der eine Kombination aus M verschiedenen orthogonalen Codes ist, unter Verwendung einer pseudo-orthogonalen Codeerzeugungsvorrichtung, einen PN-Codegenerator zum Erzeugen eines PN-Codes, der reale und imaginäre Bestandteile umfasst; einen Pseudo-orthogonalcode-Spreizungs- und Maskierungsabschnitt zum Teilen des umgewandelten Signals in M Signalsequenzen, Multiplizieren jeder Signalsequenz mit dem pseudo-orthogonalen Code, Erzeugen von M × N Sequenzen, und Multiplizieren jeder gespreizten Signalsequenz mit einem PN-Code zur PN-Maskierung; und ein Basisbandfilter zur Basisbandfilterung des Ausgangs des Pseudo-orthogonalcode-Spreizungs- und Maskierungsabschnits, um ein gefiltertes Signal zu erzeugen; und einen Frequenzverschieber zum Verschieben der Frequenz des gefilterten Signals.One Fourth aspect of the present invention provides a spread spectrum device, which uses a pseudo-orthogonal code in a CDMA communication system ready, the apparatus comprising: a signal converter for converting an input channel data bit stream into a converted signal; one pseudo-orthogonal code generator for generating a pseudo-orthogonal Codes that are a combination of M different orthogonal codes is, using a pseudo-orthogonal code generating device, a PN code generator for generating a PN code, the real and imaginary Includes components; a pseudo orthogonal code spreading and Masking section for dividing the converted signal into M signal sequences, Multiplying each signal sequence by the pseudo-orthogonal code, Generating M × N Sequences, and multiplying each spread signal sequence with a PN code for PN masking; and a baseband filter for baseband filtering the output of the pseudo-orthogonal code spreading and masking section, to generate a filtered signal; and a frequency shifter for shifting the frequency of the filtered signal.
Eine Ausführung stellt ein pseudo-orthogonales Codeerzeugungsverfahren und Vorrichtung zur Verwendung beim orthogonalen Spreizen von Kanaldaten in einem Mobilkommunikationssystem bereit. Bei diesem Verfahren werden M orthogonale Codes aus N orthogonalen Codes zum Bilden eines pseudo-orthogonalen Codes ausgewählt, und die Elemente der M orthogonalen Codes werden sequenziel verschachtelt, um den pseudo-orthogonalen Code als eine Sequenz von M × N Elementen zu erzeugen.A execution illustrates a pseudo-orthogonal code generation method and apparatus for use in orthogonal spreading of channel data in one Mobile communication system ready. In this method, M orthogonal codes of N orthogonal codes to form a pseudo-orthogonal Codes selected, and the elements of the M orthogonal codes are nested sequentially, around the pseudo-orthogonal code as a sequence of MxN elements to create.
Nach einem anderen Aspekt wird eine Vorrichtung zum orthogonalen Spreizen von Kanaldaten in einem CDMA-Mobilkommunikationssystem bereitgestellt. In der Vorrichtung besitzt ein pseudo-orthogonaler Codegenerator eine Tabelle zum Speichern von M orthogonalen Codes, die aus N orthogonalen Codes ausgewählt werden, um pseudo-orthogonale Codes in der Form von Indexpaaren zu bilden, und der einen pseudo-orthogonalen Code als eine Sequenz von M × N Elementen durch sequenzielles Verschachteln der Elemente der M orthogonalen Codes in einem Indexpaar, das einem eingegebenen Codeindex entspricht, erzeugt. Ein Multiplexer multiplext Eingangskanaldaten zu M-Zweig-Paralleldaten, eine Vielzahl von Spreizern spreizt die gemultiplexten M-Zweig-Daten mit M entsprechenden orthogonalen Codes durch Multiplizieren, und ein Demultiplexer demultiplext die parallelen ge spreizten Daten, um serielle Daten zu erzeugen.To another aspect is an orthogonal spreading device of channel data provided in a CDMA mobile communication system. In the device has a pseudo-orthogonal code generator a table for storing M orthogonal codes made up of N orthogonal ones Codes selected are pseudo-orthogonal codes in the form of index pairs and forming a pseudo-orthogonal code as a sequence from M × N Elements by sequentially interleaving the elements of the M orthogonal ones Codes in an index pair corresponding to an input code index, generated. A multiplexer multiplexes input channel data to M-branch parallel data, a plurality of spreaders spread the multiplexed M-branch data multiplied by M corresponding to orthogonal codes, and a Demultiplexer demultiplexes the parallel spread data to to generate serial data.
Ausführungen der vorliegenden Erfindung werden nun, nur als Beispiel, mit Verweis auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Inhalt der Zeichnungen:versions The present invention will now, by way of example only, with reference to the accompanying drawings. Content of the drawings:
Bei orthogonaler Spreizung mit einem Walsh-Code kann ein auf einem Einweg-Ausbreitungskanal übertragenes Signal ein verbessertes Signal/Rauschen-Verhältnis aufweisen, da der Einweg-Ausbreitungskanal frei von einem durch einen anderen Walsh-Code verursachten Interferenzsignal ist. Bei Vorhandensein von wenigstens zwei Wegen mit einer Signalankunftsdifferenz von einem oder mehreren Chips leidet jedoch ein Signal Interferenz von seinem eigenen Walsh-Code und einem anderen Walsh-Code, der einem anderen Benutzer zugewiesen ist, wodurch der Nutzen der Verwendung des Walsh-Codes verloren wird. Wenn es trotz einer Zeitverzögerung von einem oder mehreren Chips kein Interferenzsignal gibt oder in den existierenden Walsh-Codes enthaltene Interferenz merklich verringert werden kann, kann daher das Signal/Rauschen-Verhältnis eines auf einem Mehrweg-Ausbreitungskanal übertragenes Signals verglichen mit dem Gebrauch der Walsh-Codes verbessert werden. Bei einer Ausführung wird ein orthogonaler Code, der in der Lage ist, eine durch eine Ein- oder Mehrchip-Verzögerung verursachte Interferenz zu verringern, als ein mehrwegresistenter pseudo-orthogonaler Code (MRPOC) bezeichnet. Außerdem wird ein MRPOC zum Verringern von durch eine Einchip-Verzögerung bewirkten Interferenzeffekten ein einchipresistenter pseudo-orthogonaler Code genannt, und ein MRPOC zum Verringern von durch eine m-Chip-Verzögerung bewirkten Interferenzeffekten wird ein m-chip-resistenter pseudo-orthogonaler Code genannt.at orthogonal spreading with a Walsh code can be transmitted on a one-way propagation channel Signal have an improved signal / noise ratio, since the one-way propagation channel free of any interference signal caused by another Walsh code is. In the presence of at least two paths with a signal arrival difference however, one or more chips suffer a signal interference from his own Walsh code and another Walsh code, the assigned to another user, thereby reducing the benefit of using of the Walsh code is lost. If it despite a time delay of one or more chips no interference signal or in the significantly reduced interference from existing Walsh codes can therefore be the signal / noise ratio of a transmitted on a multipath propagation channel Signals are improved compared to the use of Walsh codes. In one execution is an orthogonal code that is capable of one by one Single or multi-chip delay reduce interference caused as a multi-path resistant pseudo-orthogonal Code (MRPOC). Furthermore For example, an MRPOC is used to reduce one-chip delay Interference effects are a single-chip pseudo-orthogonal code and an MRPOC for reducing m-chip delay Interference effects become an m-chip-resistant pseudo-orthogonal Called code.
Obwohl Walsh-Codes für eine Rückwärtsstrecke infolge der Differenz in der Wegverzögerungszeit von Signalen von Endgeräten zu einer Basisstation in IS-95 nutzlos sind, kann ein pseudo-orthogonaler Code, der in der Lage ist, vorzugsweise ein Interferenzsignal trotz einer Zeit von einem oder mehreren Chips zu minimieren bzw. zu reduzieren, vorteilhaft auf einer Rückwärtsstrecke mit minimalem reduziertem Zeitabgleich verwendet werden. Es besteht daher eine Notwendigkeit, einen solchen pseudo-orthogonalen Code zu untersuchen und eine Strecke unter Verwendung desselben zu bilden.Even though Walsh codes for a reverse stretch due to the difference in the path delay time of signals from terminals to a base station in IS-95 are useless, may be a pseudo-orthogonal Code that is capable, preferably an interference signal despite to minimize or reduce a time of one or more chips, advantageous on a reverse link be used with minimal reduced time alignment. It exists hence a necessity, such a pseudo-orthogonal code to investigate and form a route using the same.
Einen
MRPOC gegeben, kann ein Spreizspektrum-Signalerzeugungsverfahren,
das den Code verwendet, realisiert werden.
Gemäß
In
Gemäß
Für eine Beschreibung
einer MRPOC Ci Erzeugungsprozedur in dem MRPOC-Generator
Orthogonale Codes für MRPOC werden nur einmal benutzt, und die orthogonalen Codepaare können durch Test bestimmt werden.orthogonal Codes for MRPOC are used only once, and the orthogonal codepairs can through Test to be determined.
Wenn ein Codeindex erzeugt wird, werden die dem Codeindex entsprechenden orthogonalen Codes ausgewählt. Dann werden die Elemente der ausgewählten orthogonalen Codes verschachtelt, und so wird eine Sequenz von M × N Elementen als dem MRPOC Ci erzeugt.If a code index is generated, the code index corresponding selected orthogonal codes. Then the elements of the selected orthogonal codes are nested, and so becomes a sequence of M × N Elements generated as the MRPOC Ci.
Einem
Benutzer wird ein MRPOC C1 zur Verwendung beim Spreizen von Daten
zugewiesen. Die 0-en und 1-en eines Datenbitstroms des i-ten Kanals
werden durch den Signal-Mapper
Die
Signalspreizungsvorrichtung
Gemäß
Da die Übertragungsrate eines +1 oder –1 Signals in den Richtungen der realen und imaginären Teile bei diesem Beispiel die Hälfte der für den Eingang ist, sollte die Länge des MRPOC verdoppelt werden. Die Zahl verfügbarer MRPOCs wird daher um den Faktor zwei erhöht.There the transmission rate a +1 or -1 Signals in the directions of the real and imaginary parts in this example the half the for the entrance is, should be the length of the MRPOC. The number of available MRPOCs will therefore change increased by a factor of two.
In
Fällen,
wo ein Spreizspektrumsignal unter Verwendung des nach der Ausführung von
Beim Entwurf eines Senders, der das obige Spreizspektrumverfahren einsetzt, kann der Orthogonalitätsverlust, den der Gebrauch von Walsh-Codes infolge Mehrwegausbreitung mit sich bringt, unterdrückt werden, wenn eine Verzögerungszeit innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, trotz des Vorhandenseins der Mehrweg-Ausbreitungscharakteristik. Dies ist möglich durch Sicherstellen der Orthogonalität zwischen verzögerten Signalkomponenten, die aus den Mehrweg-Signalen entstehen, und einer normalen Signalkomponente. Zu diesem Zweck wird im Allgemeinen ein Signal mit einer Kombination von abwechselnd angeordneten Walsh-Codes gespreizt.At the Design of a transmitter using the above spread spectrum method, can the loss of orthogonality, the use of Walsh codes due to multipath propagation brings, oppresses be if a delay time within a predetermined range, despite the presence the multipath propagation characteristic. This is possible through Ensuring orthogonality between delayed Signal components resulting from the multipath signals, and a normal signal component. For this purpose is generally a Signal with a combination of alternating Walsh codes spread.
(Tabelle 2) (Table 2)
Mit einem Codeindex von 1 wird daher ein MRPOC als "+++-+++-+++-+++-" erzeugt, und mit einem Codeindex von 2 wird ein MRPOC als "+++----+++----+" erzeugt. Bei dem oben beschriebenen MRPOC-Erzeugungsverfahren werden M orthogonale Codes aus N orthogonalen Codes ausgewählt, und ihre Kombinationen sind in der Tabelle aufgeführt. Dann wird eine Orthogonalcode-Kombination entsprechend einem Codeindex ausgewählt, und die Elemente der orthogonalen Codes in der Kombination werden verschachtelt. MRPOCs C1 werden somit erzeugt. Zum Verschachteln werden die ausgewählten M orthogonalen Codes in einer M × N Matrix angeordnet, und die Elemente der orthogonalen Codes werden spaltenweise aus der Matrix gelesen, um so einen MRPOC als eine Sequenz von M × N Elementen zu erzeugen.With Thus, a code index of 1 will produce an MRPOC as "+++ - +++ - +++ - +++ -", and with a code index of 2, an MRPOC is generated as "+++ ---- +++ ---- +". In which The MRPOC generation methods described above become M orthogonal Codes are selected from N orthogonal codes, and their combinations are listed in the table. Then, an orthogonal code combination corresponding to a code index is selected, and the elements of the orthogonal codes in the combination are nested. MRPOCs C1 are thus generated. For nesting, the selected M orthogonal codes in an M × N Matrix arranged, and the elements of the orthogonal codes read from the matrix column by column so as to have an MRPOC as one Sequence of M × N To create elements.
Ein
Empfänger
trennt die Elemente des Walsh-Codes W1 und die des Walsh-Codes W2
von dem obigen Code und decodiert sie unabhängig. In diesem Fall bewahrt
das normale Signal die Orthogonalität, da die Korrelationswerte
zwischen seinem Walsh-Code W1 und einem Referenz-Walsh-Code W1 und
zwischen seinem Walsh-Code W2 und einem Referenz-Walsh-Code W2 N sind. Für ein Einchip-verzögertes Signal
wird ein Korrelationswert zwischen der Referenzcode- W1 und W2 Komponente
des Eingangssignals und zwischen der Referenzcode- W2 Komponente
und einer W1 Komponente des Eingangssignals berechnet. Da die Codes W1
und W2 verschieden sind, ist der Korrelationswert 0. Das Kombinieren
von Walsh-Codes in dieser Weise kann daher in einem Code resultieren,
der orthogonal zu einem um einen Chip verzögerten Signal ist. Durch sequenzielles
Kombinieren von M ver schiedenen Walsh-Codes in einer solchen Weise
wie in
Ein
CDMA-Signal verwendet jedoch einen PN-Code zum Unterscheiden zwischen
Benutzern und Basisstationen und Sprektrumspreizung. Der PN-Code
wird mit zu spreizenden Daten multipliziert. Es ist daher unmöglich, volle
Orthogonalität
für das
CDMA-Signal sicherzustellen, weil die Orthogonalität eines
Walsh-Codes in Bezug auf ein Einchip-verzögertes Signal infolge der Multiplikation
des PN-Codes mit dem Walsh-Code verloren wird. Um dies zu verhindern,
sollte ein gemeinsamer PN-Code auf ein Wertepaar angewandt werden, das
aus zwei Walsh-Codes resultiert. In diesem Fall zeigt eine der zwei
Korrelationsberechnungen in Bezug auf die Walsh-Codes W1 und W2
Orthogonalität,
und die andere resultiert in einem Wert anders als 0 (der Korrelationswert,
der aus einer allgemeinen Walsh-Funktion erhalten wird), in dem
Beispiel von
In
dem Fall der (M – 1)
Chip-Verzögerung
wird ein Korrelationswert von 1/M für eine Einchip-Verzögerung berechnet
und 2/M für
eine Zweichip-Verzögerung.
Gemäß
Angenommen, dass ein MRPOC aus M verschiedenen Walsh-Codes besteht und eine Länge von N aufweist. In diesem Fall wird jeder Signalwert in einem Zweig mit einer N-Walsh-Codesequenz gespreizt.Accepted, that an MRPOC consists of M different Walsh codes and one length of N has. In this case, each signal value in a branch with an N-Walsh code sequence spread.
Wenn
ein Signal in jedem Zweig ai (i = 1, 2, ..., und M) ist, ein Walsh-Code
für den
Zweig Wi (i = 1, 2, ..., und M) ist, und ein Element eines Walsh-Codes
Wij (i = 1, 2, ..., und M und j = 1, 2, ..., und N) ist, kann ein gespreiztes
Signal von jedem Zweig in einer Matrix wie im Folgenden gezeigt
dargestellt werden:
Der
Parallel-Serien-Wandler
Das heißt, der MRPOC-Spreizer ändert M Datensignale von +1-en oder –1-en in M × N Signalsequenzen, die gegen ein um maximal (M – 1) Chips verzögertes Mehrweg-Ausbreitungssignal resistent sind.The is called, the MRPOC spreader is changing M data signals of + 1s or -1s in M × N Signal sequences that are against a maximum (M-1) chips delayed multipath propagation signal are resistant.
Die obigen MRPOCs können einfach durch Verwenden eines allgemeinen orthogonaln Codes, wovon Walsh-Codes ein Beispiel sind, erzeugt werden. Andere orthogonale Codes Codes können anstelle der Walsh-Codes benutzt werden, um die gleiche Wirkung zu erhalten.The above MRPOCs can simply by using a general orthogonal code, of which Walsh codes an example are generated. Other orthogonal codes codes can instead of the Walsh codes are used to the same effect to obtain.
Das Spreizspektrum-Signalerzeugungsverfahren, das MRPOCs verwendet, und das MRPOC-Erzeugungsverfahren sind im Detail beschrieben worden. Ein Sender, der einen MRPOC verwendet, kann ein Signal ohne Interferenz auf einem Einweg-Ausbreitungskanal wie mit einem orthogonalen Code senden und die Interferenz merklich reduzieren, solange die Mehrweg-Ausbreitungskanalverzögerung eine Verzögerungszeit von (M – 1) Chips in Bezug auf den orthogonalen Code nicht übersteigt.The Spread spectrum signal generation method using MRPOCs, and the MRPOC generation method have been described in detail. A transmitter using an MRPOC can transmit a signal without interference on a one-way propagation channel as with an orthogonal code and significantly reduce the interference as long as the multipath propagation channel delay is one Delay time of (M - 1) Chips with respect to the orthogonal code does not exceed.
Hinsichtlich einer Rückwärtsstrecke wird in IS-95 infolge der Schwierigkeit beim Sicherstellen, dass Signale von Endgeräten an einer Basisstation zur gleichen Zeit eintreffen, nur ein PN-Code auf einen Rückwärts-Verkehrskanal angewandt, um zwischen Benutzern zu unterscheiden. Der Gebrauch der MRPOCs kann jedoch die Empfangsleistung relativ zu dem Gebrauch eines PN-Codes nur dann merklich erhöhen, wenn Sendesignale von den Endgeräten die Basisstation innerhalb einer Zeitdauer von (M – 1) Chips erreichen können.Regarding a reverse distance is in IS-95 as a result of the difficulty in ensuring that Signals from terminals arrive at a base station at the same time, just a PN code on a reverse traffic channel applied to distinguish between users. The use However, the MRPOCs may have the receive power relative to the use of a PN code only noticeably increase when transmitting signals from the terminals the base station within a period of (M-1) chips reachable.
In Abwesenheit von Techniken für gleichzeitiges Eintreffen von Signalen von Endgeräten an einer Basisstation sind MRPOCs zu einem gewissen Grad nützlich. Ein Signal wird von einem Endgerät zu der Basisstation auf einem Mehrweg-Ausbreitungskanal gesendet, und die Basisstation führt eine Entspreizung unter Verwendung des MRPOC des entsprechenden Endgerätes durch, um das Signal von dem Endgerät zu empfangen. In diesem Prozess erlangt die Basisstation ein Signal mit einer Signalkomponente und einer Interferenzkomponente. Die Signalkomponente stammt von dem Signal des entsprechenden Endgerätes, und die Interferenzkomponente stammt von einem Signal, das von einem anderen Endgerät gesendet wird, und einer verzögerten Signalkomponente von dem entsprechenden Endgerät. Da es kein Bemühen für gleichzeitiges Eintreffen der Sendesignale von den Endgeräten an der Basisstation gibt, erscheint die Interferenzkomponente, die von den Endgeräten außer dem entsprechenden Endgerät herrührt, von den unsynchronisierten Zufalls-PN-Codes. Die Interferenzkomponente von der Verzögerungssignalkomponente des entsprechenden Endgerätes ist kleiner als die von dem unsynchronisierten Zufalls-PN-Code, wenn die Verzögerungszeit innerhalb (M – 1) Chips liegt.In the absence of techniques for simultaneous arrival of signals from terminals at a base station, MRPOCs are to some extent useful. A signal is sent from a terminal to the base station on a multipath propagation channel, and the base station performs despreading Using the MRPOC of the corresponding terminal to receive the signal from the terminal. In this process, the base station acquires a signal having a signal component and an interference component. The signal component is from the signal of the corresponding terminal, and the interference component is from a signal sent from another terminal and a delayed signal component from the corresponding terminal. Since there is no effort for simultaneous arrival of the transmission signals from the terminals at the base station, the interference component resulting from the terminals other than the corresponding terminal appears from the unsynchronized random PN codes. The interference component of the delay signal component of the corresponding terminal is smaller than that of the unsynchronized random PN code when the delay time is within (M-1) chips.
In diesem Kontext kann die Anwendung von MRPOC auf eine Rückwärtsstrecke ein Interferenzsignal, das von einem anderen Endgerät oder einem verzögerten Signal von einem entsprechenden Endgerät erzeugt wird, ungeachtet des Zeitabgleichs für Endgeräte verringert werden. Es versteht sich, dass das Einschließen von Zeitabgleich die Wirkung von Interferenzsignalen in einem noch größeren Ausmaß verringert, wenn in Verbindung mit einem MRPOC verwendet.In In this context, the application of MRPOC to a reverse link an interference signal coming from another terminal or a delayed Signal is generated by a corresponding terminal, regardless of the time alignment for terminals be reduced. It is understood that the inclusion of Time alignment reduces the effect of interference signals to an even greater extent when used in conjunction with an MRPOC.
Gemäß
In
Gemäß
Der
Rückwärtsstrecken-MRPOC-Spreizungs-
und PN-Maskierungsabschnitt
Gemäß
In
Gemäß
In
Gemäß
In
Gemäß
In
Gemäß
Das
Verfahren von
Die
Strukturen des in
Wenn jede Basisstation einen unterschiedlichen PN-Code in dem zellularen Mobilkommunikationssystem verwendet, kann ein MRPOC-Satz gemeinsam auf die Basisstationen in einer solchen Weise angewandt werden, dass die Basisstationen effektiv verschiedene MRPOCs verwenden. In diesem Fall dienen die MRPOC-Sätze gegenseitig als PN-Codes, und die Intensität eines Interferenzsignals ist somit proportional zu der Länge der PN-Codes. Dennoch wird Orthogonalität unter den Elementen eines MRPOC-Satzes bewahrt. Demnach erlaubt PN-Maskierung zum Unterscheiden von MRPOC-Sätzen das Entwickeln so vieler MRPOG Sätze wie es Basisstationen gibt.If each base station has a different PN code in the cellular Mobile communication system, an MRPOC sentence may be common be applied to the base stations in such a way that the base stations effectively use different MRPOCs. In this case, the MRPOC sets serve as PN codes, and the intensity of an interference signal is thus proportional to the length of the PN codes. Nevertheless, orthogonality is among the elements of a MRPOC set preserved. Thus, PN masking allows for discrimination of MRPOC sentences Developing so many MRPOG sentences as there are base stations.
Im Folgenden wird ein Vorwäts-MRPOC-Spreizungs- und PN-Maskierungsabschnitt beschrieben.in the Following is an advance MRPOC spreading and PN masking section.
Spektrumspreizung und Unterscheidung unter Benutzern oder Kanälen werden unter Verwendung eines orthogonalen Codes auf einer Vorwärtsstrecke in einem CDMA-Mobilkommunikationssystem nach IS-95 oder einem anderen Standard implementiert. Da alle Kanäle auf einer Vorwärtsstrecke mit einer Basisstation synchronisiert sein können, kann ein Sendesignal von der Basisstation durch ein spezifisches Endgerät ohne Interferenz von einem von der Basisstation an ein anderes Endgerät gesendeten Signal nur demoduliert werden, wenn die Übertragung über einen Einweg-Kanal auf der Vorwärtsstrecke durchgeführt wird. Wenn aber Signale von der Basisstation auf Mehrweg-Kanälen gesendet werden, wird ein Interferenzsignal durch ein von der Basisstation an ein anderes Endgerät gesendetes Signal erzeugt.spectrum spreading and distinction among users or channels are being used an orthogonal code on a forward link in a CDMA mobile communication system implemented according to IS-95 or another standard. Because all channels on one forward link can be synchronized with a base station, a transmission signal from the base station through a specific terminal without interference from one sent from the base station to another terminal Signal only to be demodulated when transmitting over a one-way channel the forward link carried out becomes. But if signals from the base station are sent on reusable channels be an interference signal by one from the base station to another terminal sent signal generated.
Die Anwendung von MRPOCs auf die Vorwärtsstrecke trägt folglich zur Verringerung einer durch Mehrweg-Ausbreitung verursachten Interferenz bei, wodurch der Betriebssignalstär kepunkt der Vorwärtsstrecke verringert wird. Als Folge wird die Systemkapazität erhöht.The Application of MRPOCs to the forward link thus carries to reduce interference caused by multipath propagation at, whereby the Betriebssignalstär kepunkt the forward link is reduced. As a result, the system capacity is increased.
Dann sollte die Zahl verfügbarer MRPOCs erhöht werden. Dies kann durch das gleiche Verfahren wie das für die Rückwärtsstrecke erreicht werden. Das heißt, ein Serien-Parallel-Wandler gibt ungeradzahlige Daten und geradzahlige Daten von Verkehrskanaldaten bei jeweils der halben Datenrate der eingegebenen Verkehrskanaldaten getrennt aus, und jedes getrennte Signal wird zweimal gespreizt, sodass die Zahl verfügbarer MRPOCs verdoppelt wird und eine MRPOC-bewirkte Erhöhung der Systemkapazität verwirklicht werden kann.Then should be the number of available MRPOCs increased become. This can be done by the same procedure as that for the reverse link be achieved. This means, a serial-to-parallel converter gives odd-numbered data and even-numbered traffic channel data at each half the data rate of the input traffic channel data separated, and each separate signal is spread twice, so the number of available MRPOCs is doubled and realizes an MRPOC-induced increase in system capacity can be.
Nach der vorliegenden Erfindung, wie oben beschrieben, wird der Verlust von Orthogonalität, der durch eine Mehrweg-Ausbreitungssignalkomponente in einem Spreizspektrumverfahren, das einen Walsh-Code verwendet, verursacht wird, durch Spreizen eines Signals mit einem MRPOC in einem Sender eines Mobilkommunikationssystem verhindert.To of the present invention as described above becomes the loss of orthogonality, characterized by a multipath propagation signal component in a spread spectrum method, which uses a Walsh code caused by spreading a signal with an MRPOC in a transmitter of a mobile communication system prevented.
Während die vorliegende Erfindung mit Verweis auf die spezifischen Ausführungen im Einzelnen beschrieben wurde, sind dies lediglich exemplarische Anwendungen. Somit ist klar zu verstehen, dass viele Variationen durch eine in der Technik erfahrene Person innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können.While the present invention with reference to the specific embodiments have been described in detail, these are merely exemplary Applications. Thus, it is clear that many variations by a person skilled in the art within the scope of the present invention can be made.
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